600MW凝汽式机组原则性热力计算.docx

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600MW凝汽式机组原则性热力计算

（一）计算任务

1.最大计算功率下的汽轮机进汽量Do,回热系统各汽水流量Di；

2.计算机组和全厂的热经济性指标（机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、绝对电效率、管道效率、全厂热耗率、全厂标准煤耗率、全厂热效率）；

3.按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水流量绘制成表格，绘制回热系统计算点汽水参数表格，并进行功率校核。

（二）计算类型：

定功率计算

（三）系统筒介

国产600MW凝汽式机组，机组为亚临界压力、一次中间再热、单轴、反动式、四缸四排汽机组。

汽轮机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。

汽轮机配HG-2008/18-YM2型亚临界压力强制循环汽包炉。

采用一级连续排污系统，扩容器分离岀得扩容蒸汽送入除氧器。

该系统共有八级抽汽。

其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为除氧器的加热汽源。

八级回热加热器（除氧器除外）均装设了疏水冷却器，以充分利用本级疏水热量来加热本级主凝结水。

三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，将三台高压加热器上端差分别减小为-1.7oC.0°C.0°C,从而提高了系统的热经济性。

四台低压加热器上端差均为°C,八级加热器下端差（除氧器除外）均为°C。

汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。

然后由汽动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到273.3°C,进入锅炉。

三台高加疏水逐级自流至除氧器；四台低加疏水逐级自流至凝汽器。

凝汽器为双压式凝汽器，汽轮机排汽压力，凝汽器压力下饱和水焙h'尸（kJ/kg）与单压凝汽器相比，双压凝汽器由于按冷却水温度低、高分出了两个不同的汽室压力，因此它具有更低些的凝汽器平均压力，汽轮机的理想比焙降增大。

给水泵汽轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第4级抽汽），无回热加热,其排汽亦进入凝汽器。

热力系统的汽水损失计有：

全厂汽水损失、锅炉排污量（因排污率较小，未设排污利用系统）。

轴封漏气量Dag=2%D0全部送入轴封加热器来加热主凝结水，化学补充水量直接送入凝汽器。

（四）全厂原则性热力系统图如图4-2所示。

16・67儿53力

图4・2N6

（五）整理原始数据

1.汽轮机的型号和参数

汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的亚临界压力、一次中间再热、单抽、四缸四排汽、反动凝汽式汽轮机537/537。

该机组不投油最低负荷为％

MCR,调峰范围大，特性好，运行稳，因此能适应在35%'100%MCR范围调峰运行。

气缸由高压缸、双流程中压缸、2个双流程低压缸组成。

高、中压缸均采用内、外双层缸形式，铸造而成。

低压缸为三层结构（外缸、内缸A、内缸B）,由钢板焊接制成。

汽轮机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。

相应参数如下：

蒸汽初参数pO=,tO=537°C

再热蒸汽参数高压缸排汽=312X2

平均排汽压力pc二MPa

给水温度tw=°C9给水泵出口压力=MPa,给水泵效率二

各加热器端差如下表1:

上端差（°C）

0

0

下端差（°C）

占淀1厶AT汩（

\nunt:

口

、卞々

捞挤冶品

£右4rr•世

ffITirrZ

4/'Aina

水焙.加热器出口水焙等见表2。

表2600MW亚临界机组回热系统计算点汽水参数（VWOX况）

项目

单

位

各计算点

111

H2

H3

114（IID

）

H5

116

H7

H8

SG

排汽

C

抽汽参数

压力pj

MPa

温

度

tj

°C

312

333

蒸汽焙hj

kJ/kg

331

5

饱和水焙h'j

kJ/kg

加热器水温水焙

加热器出□水

°C

温twj

疏

水焙鵝

kJ/kg

743

出

□

水焙hwj

kJ/kg

注：

分子分母分别表示水泵进出口温度或比焙。

2.锅炉类型和参数

锅炉类型选用哈尔滨锅炉厂生产的I1G-2008/18-YM2型亚临界压力强制循环汽包炉，并采用一级连续排污利用系统，扩容器分离出的扩容蒸汽送入高压除氧器。

锅炉的最大连续蒸发量（MCR）为h,额定蒸发量为2008t/h,设计热效率为7829kJ/（kW・h）,铭牌工况下主要参数如下：

过热蒸汽出口参数：

pb=,tO=°C

再热蒸汽出口参数：

Pgb）=,

再热蒸汽进口参数：

锅炉效率：

nb=%

锅炉过热器减温水取自省煤器出口，再热器减温水取自给水泵中间抽头。

3.计算中釆用的其他数据

全厂汽水损失01=

回热加热器效率nh=

补充水入口温度tma=20oC,hw,ma=kJ/kg

在计算工况下机械效率nm=,发电机电效率ng=

轴封用汽量Dsg=2%Do锅炉连续排污量Dbl=15t/h，扩容器工质回收量

Df=6t/h，扩容器最佳工作压力为，h''f=KJ/Kgo

给水泵焙升△h\vpu=kg,给水泵出口压力为，主凝结水泵压力为，凝结水泵组焙升Ahcwpu=kg

解：

1.整理原始资料得计算总汽水焙值，如表广表2所示。

2.全厂物质平衡

汽轮机总耗汽量：

d；=d。

锅炉蒸发量：

Db=IDO

汽包排污量：

Dw=15t/h,不可回收排污量：

°bl=9t/h

锅炉绐水量DfwDfu-°h+°h'=10101Do+15

补充水量DmaDma=^bl+=9+101D0

3.计算汽轮机各段抽汽量Dj和凝汽流量De

（1）由高压加热器III热平衡计算D1

//

DI（hl—W1）nb=Dfw（hwl—hw2）

nsum

_（1.0101Do+15）X（1188.9-1045.4）

（3114.4-1069.4）x0.99

=2+1.063199

（2）由高压加热器H2计算D2

[Z>2（仏—尤J+D@常-尤J]%=D何—hw2）

n_»用（九2-九3）/%一D、（磴-fl：

』

（1.0101£>o+15）（1045.4—85&7）/0.99-（0.071596Q+0.63199）（1069.4—876.1）

=3006.9-876.1

0.082904q+1.231120

物质平衡得112疏水量Ddr2

计算再热蒸汽量Drh

D

由于高压缸轴封漏出蒸汽2%故从高压缸物质平衡可得

Drh=D0-ED；-Dl-D2

=DO-EDdr2

=q—0.02Q—O・1545Do-2.294319

0.82552—2.294319

（3）由高压加热器113热平衡计算D3

c=hW4+时=711.2+25.39=736.59kJ/kg

[q他-尤3）+d皿一总血=d亦一吃）

D氏.（九3-代）/%-0/门（尤2-足3）

（1.0101£>0+15）（858.7-736.59）/0.99-（0.1545DO+2.294319）（876.1-743）

3315-743

0.040445D。

+0.600613

（4）由除氧器热平衡计算°」

［叭-九5）+D,（坊-九5）+D皿-2叽=^（^4-2.DD川（几4一代5）/〃力一£>/（切”一九5）-Ur3（兀3-九5）

（1.0101D。

+15）（711.2-559.8）/0.99—6x（278&7-559.8）—（0.194945Q+2.894932）（743—559.8）3125.2—559.8

_0.046293q—4.525537

除氧器进水量5=琳—%-DJ-Df

_1.0101Do+15-0.194945Do-2.894932-0.046293Do+4.525537-6

_0.768862Do+10.630605

D4=U'+q=0.098293Do-4.525537

（5）由低压加热器日5热平衡计算°5

[2（人-尼5）]%=几（几5-九6）

.D-W九5—几6）/久_（0768862D°+10.630650）（559.8—434.6）/0.99"5-h5-h^.52930.6-456.8

_0.039305Q+0.543454

/.Dtlr5=D5=0.039305+0.543454

（6）由低压加热器日6热平衡计算°6

[»6（力6-兀6）+巧5（尼5-兀6）]〃h=Dc4©m6-kw7）

.n-几（九6-KlVJlh-必5（足5-足6）

°E

（0.768862Q+10.630605）（434.6—351・4）/0.99—（0.039305Q+0.543454）（456.8—373.2）2754.5-373.2

0.025755Dq+0.356094

D（h6=D5+D6=0.06506Dq+0.899548

（7）由低压加热器H?

热平衡计算

[D7（/?

7-h爲）+几6（疋6-h爲）Mh=»c4（九7-Ks）

..d7

Sq一九J/%-£＞厶6（足7-吃）

（0.768862Q+10.630605）（351.4-253.8）/0.99-（0.06506£）0+0.899548）（373.2—275.5）2612.4-275.5

0.029716Do+0.410861

Ddrl=D（h6+0=0.094776Do+1.310409

（8）由低压加热器Hs,轴封加热器SG和凝汽器热井构成一体的热平衡计算2

D“g-九人叫仇-加）+D”（/6-仍+2（仪-盯）+几幽］%

5叽-1）九-DM：

-5皿-此2-込札-1）

_0.007081Do+0.452804

Db3=Ddrl+DZ=0.101857Do+1.763213

（9）由凝汽器热井物质热平衡计算De

由汽轮机物质平衡校核:

=D0-0.395095Do-0.132608-O.O2Do

=•••误差很小，符合工程要求；

计算结果汇总于表中：

D（t/h）

h（kJ/kg）

DO

h0=

Drh=—

qrh=

Dl=+

hl=

D2=+

h2=

D3=+

h3=3315

D4=

8

=0.395O95Do+0.132608

1

=0.584904Do-0.132608

汽轮机汽耗计算及功率校核

（1）计算汽轮机内功率

£

肌—D°h（）+DrhQrh—J^Djhj-Dchc—Dsghsg

=[340100+

=—xl03（kJ/h）

（2）由功率方程式求00

由=Pe/nm/ngx3600

=654000/=18（kJ/h）

=—xl03（kJ/h）

得：

D0=（t/h）

（3）求各级抽汽量及功率校核

将DO数据代入各处汽水相对值和各抽汽及排汽内功率，如下表:

项目

数量（t/h）

项目

数量（t/h）

汽轮机DO

化学补充水量

Dma=+9

锅炉蒸发量Db=

再热蒸汽量Drh

给水量Dfw=+15

Drh=—

全厂汽水损失Dl=

项目

抽汽量（t/h）

内功率Wj（kJ/h）

项目

抽汽量（t/h）

内功率Wj（kJ/h）

一级抽汽D1

一级抽汽D6

一级抽汽D2

一级抽汽D7

58,136628

一级抽汽D3

一级抽汽D8

一级抽汽D4

汽轮机排汽

De

一级抽汽D5

功率校核

8

wi=WC+D=2397124948（kJ/h）

1

Wi-Wt

SWi=—-——=0.413%<1%

W]

5.热经济指标计算

（1）机组热耗Q0、热耗率q，绝对电效率口£

Qi）=D°ho+DrhQrh+Dfhf+Dmab,ma~Dfwhfw

=+—

=67（kJ/h）

q=Qo/Pe=67/654OOO=[kJ/（kw・h）]

ne=3600/q=0.4593

（2）锅炉热负荷Qb和管道效率Dp

根据锅炉蒸汽参数查得过热器出口焙hb=3401（kJ/kg）

Qb=Dbhb+DyhQrh-Df”hfw

=+—（kJ/h）

np=Q0/Qb=67/21=

（3）全厂热经济指标

^cp=叽叽叽全厂热效率=全厂热耗率：

3600

=[kJ/（kw•h）]

发电标准煤耗率：

bs=°-"3/=o.2935[kg/（kw•h）]

Zl|cp